[发明专利]一种聚合氯化铝压滤防阻剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合氯化铝压滤防阻剂及其制备方法。

背景技术

在水处理领域中，絮凝法净化水是最古老的固液分离方法之一，由于其适用性广、工艺简单、处理成本低等特点，絮凝法目前仍广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水处理中。聚合氯化铝(PAC，简称聚铝)是一种优良的无机高分子絮凝剂，是目前技术最为成熟，市场销量最大的絮凝剂。

现有市售净水剂PAC的生产原理为将铝土矿与氧化钙磨细混合后在1350度回转窑中煅烧，将煅烧产物 铝酸钙放入反应池中与稀盐酸反应，生成PAC与氯化钙混合溶液，之后再通过压滤获得PAC。也可通过提取水铝石、粉煤灰、煤矸石、高岭土、蒙脱石等原料中的有效铝，在反应池中溶于盐酸，压滤获得PAC。由于上述原料中不可避免的含有二氧化硅，会在反应池中形成硅胶阻碍压滤，这一问题为行业内难以解决的课题，技术人员只有通过采用高品位原材料，尽可能减少硅含量来缓解此问题。然而原材料价格日益昂贵，硅阻碍压滤问题成为行业瓶颈。为解决此问题，发明人研发了压滤防阻剂这一新产品，该产品成本低、效果好，并且具有附加增益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有不足，提供一种聚合氯化铝压滤防阻剂及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种聚合氯化铝压滤防阻剂，其有效成分为氧化铁、氧化镁和可选的氧化铝。

优选的，压滤防阻剂各有效成分的摩尔百分含量为：氧化铁60%～80%，氧化镁15%～35%，氧化铝0%～8%。

更优的，压滤防阻剂各有效成分的摩尔百分含量为：氧化铁65%～75%，氧化镁20%～30%，氧化铝5%～8%。

一种聚合氯化铝压滤防阻剂的制备方法，包括以下步骤：

1)  根据压滤防阻剂有效成分的含量分别称取原料铁源、镁源和可选的铝源；

2)  将原料研磨混匀，得到混合料；

3)  混合料经煅烧、冷却后，得到压滤防阻剂；

压滤防阻剂有效成分如上所述。

优选的，铁源、镁源和铝源分别为黄铁矿、菱镁矿和三水铝土矿。

优选的，步骤2）将原料研磨至100～200目。

优选的，煅烧温度为500～600℃，煅烧时间为1.5～3小时。

优选的，步骤3）中，混合料经煅烧、冷却后，研磨至100～200目，得到压滤防阻剂。

本发明的有益效果是：

本发明压滤防阻剂用于生产净水剂聚合氯化铝工艺中，阻止硅胶的生成，解决了压滤堵塞的难题；同时，加入的压滤防阻剂，可与硅酸在反应池中生成聚硅铁铝，起到强化净水剂的效果，使二氧化硅变废为宝；此外，压滤防阻剂的生产成本低，其用于生产净水剂聚合氯化铝工艺中，可减少原材料的用量，从而降低净水剂聚合氯化铝的生产成本。

具体实施方式

一种聚合氯化铝压滤防阻剂，其有效成分为氧化铁、氧化镁和可选的氧化铝。

优选的，压滤防阻剂各有效成分的摩尔百分含量为：氧化铁60%～80%，氧化镁15%～35%，氧化铝0%～8%。

更优的，压滤防阻剂各有效成分的摩尔百分含量为：氧化铁65%～75%，氧化镁20%～30%，氧化铝5%～8%。

一种聚合氯化铝压滤防阻剂的制备方法，包括以下步骤：

1)  根据压滤防阻剂有效成分的含量分别称取原料铁源、镁源和可选的铝源；

2)  将原料研磨混匀，得到混合料；

3)  混合料经煅烧、冷却后，得到压滤防阻剂；

压滤防阻剂有效成分如上所述。

铁源、镁源和铝源分别由铁矿、镁矿和铝土矿提供，优选为黄铁矿、菱镁矿和三水铝土矿，因为这些矿石的挥发分（如菱镁矿中的二氧化碳）在轻烧后易挥发，其煅烧产物的细度和比表面积大、易分散，利于所得压滤防阻剂产品在溶液中及时分散发挥作用。当然，也可根据实际情况，选择其他合适的矿石作为铁源、镁源和铝源。

PAC的生产过程中，硅胶在微观上是由硅酸单体之间羟基脱水缩合而形成的。本发明压滤防阻剂的有效成分为氧化铁、氧化镁和氧化铝。由于氧化铁能快速与硅酸羟基缩合，通过抢先与硅酸羟基缩合而打断硅胶链条的形成，因此能起到遏制硅胶形成的作用，所生成的产物混入聚铝成为聚硅铁铝，可起到强化净水剂的效果，从而使二氧化硅变废为宝；同时，氧化镁通过迅速与硅酸单体作用生成滑石粉粉末，消耗溶液中分散的硅酸单体，达到消除硅胶生长基础的目的，在一定程度上氧化镁起到类似氧化铁的阻断作用；进一步的，氧化铝能分散氧化铁、氧化镁，从而避免防阻剂自身胶结，使其作用发挥更均匀，防阻效果更佳。